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XLPE电缆局部放电硬件去干扰方法

发布时间:2020-10-17 14:12:26人气:

电缆局放检测
电缆局放检测
现场环境中存在强烈的电磁干扰,甚至可能会完全掩盖待测的局部放电信号,所以干扰的抑制成为电缆局部放电在线监测中的关键技术之一。干扰可分为两大类:连续周期性干扰(窄带干扰)和脉冲型干扰(宽带干扰)。连续周期性干扰主要来自电力系统的载波通讯,其频率为3-500kHz。另外无线电广播也是重要的干扰来源,其频率通常在1MHz一下。

脉冲性干扰可分为周期性脉冲干扰和随机性脉冲干扰两类。周期性脉冲干扰在每个工频周期中周期性的出现,常来自于电力电子器件的晶闸管整流设备,其脉宽约30μs,频率分布在0-1MHz。随机型脉冲干扰主要来自高压线路在空气中的电晕放电和其他设备局部放电,此类干扰的频谱很宽,与待测的放电类似,比较难以区别。

此外,待测的局部放电信号中还混有白噪声。由地网噪声等耦合进入测量系统的噪声都属于白噪声。

目前,XLPE电缆局部放电测量中主要采取硬件和软件方法抑制或消除以上各种干扰信号。其中硬件抑制干扰的方法有:


a)模拟滤波器

连续周期型干扰可以采用带通、带阻滤波器有效地加以抑制。带宽和中心频率的选择视干扰信号的频带而定。窄带滤波器抑制干扰的性能好,但容易造成待测信号的畸变;宽带滤波器则反之。

b)平衡法

对来自电源的干扰及通过电容耦合进入测量回路中的干扰信号,采用桥式平衡电路可以取得抑制干扰的效果。对于不同的试品均可以用调整电桥的平衡臂来达到对外部干扰信号的最大抑制。试品内的放电信号在耦合电容器中的方向与外部干扰的方向相反,则不会被平衡电桥抑制。采用平衡法式需要注意以下几个问题。第一:确保耦合电容在试验电压下无内部局部放电。第二:校准脉冲应该在被试品的两端注入,推荐采用电池驱动的双层屏蔽的方波发生器。第三:要求藕合电容和被试电缆电容量基本一致,并且两个测量阻抗的特性基本相同,以保证测量阻抗的输出信号的波形和相位相近,以获得较好的抑制干扰的效果。

c)脉冲鉴别系统

脉冲鉴别系统是70年代初由英国Black提出的,可以消除外界杂散信号对局部放电检测的千扰。使用这个系统不必要求高压试验变压器是无放电的,也不必要求耦合电容内部无局部放电。简化了高压系统内的防晕措施。通过一系列脉冲极性鉴别门电路,脉冲鉴别系统可以区分出试品放电和耦合电容放电,而对于高压电晕和高压试验变压器中的放电脉冲鉴别系统不会有输出,以此达到抑制外界干扰的目的。显然,对于脉冲极性鉴别系统,也要求两路信号的波形、相位一致,这样才能获得良好效果。

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